台大-土壤化学题库
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“土壤化学”复习题(2015)
一、解释名词
1、电荷零点(ZPC)
2、土壤中养分离子的交换吸附和专性吸附
3、混层矿物
4、双电层
5、土壤有机质的矿质化与腐殖质化
6、土壤酸化和碱化
7、氧化还原过程
8、自由基
9、粘粒矿物的永久电荷和可变电荷
二、论述题
1、土壤有机质在土壤肥力和生态环境保护中的作用是什么?
2、高岭石,伊利石,蒙脱石矿物的结构有什么异同?与土壤肥力有何关系?
3、利用离子吸附与交换平衡的原理,设计一个实验研究土壤养分的保存和供应能力。
4、土壤胶体电荷零点(PZC)的意义是什么?金属离子价数和土壤离子专性吸附对PZC有何影响?
5、试论述土壤酸碱缓冲性的影响因素及其实际应用。
6、什么是土壤盐化?试根据土壤盐分运移的基本规律分析说明盐土改良利用的措施有哪些?
7、土壤污染物主要有那几类?它们在土壤中的环境化学行为如何?土壤中污染重金属主要防治措施有哪些?
8、试简要论述极性分子吸附法测定土壤表面积的原理。
9、简述土壤体系中有哪些氧化还原体系?。
土壤化学总复习题一、名词解释:1. 粘粒矿物2. 配位数3.晶胞参数4. 同晶置换5. 三八面体6.晶质与非晶质7. 活化与老化8.布拉格定律9.活度系数10. 离子水合11.离子对12.永久电荷13.可变电荷14.电荷零点15.净电荷零点16.扩散双电层17.养分位18.活度比定律19.杜南平衡20.阳离子交换作用21.专性吸附22.溶度积23.氧化还原缓冲性24.顺序还原作用25.临界Eh值26.络合物27.螯合物28.螯合基29.内圈络合物30.酸碱质子理论二、选择或填空1.土壤无机成分由颗粒大小不同的____________和______________组成。
2.土壤中最活跃的固相部分是___________________。
3.共价键比离子键__________,因而,具有共价键性质较强的化合物_____________。
4.硅酸盐矿物中,金属元素和氧间的电负性差是产生__________的主要原因。
5.阳离子与阴离子的半径比越大,则阳离子的配位数越________。
6.高温条件下结晶适合__________配位数。
7.土壤中最常见的氧化铁有___________、______________和_____________。
8.三八面体片的中心空穴位置为____________。
9.粘粒硅铝率越低,表示土壤的矿物组成越_________,发育程度越___________。
10.水铝英石是火山灰土壤的主要粘粒矿物,它由_________、________和________组成的非晶质矿物。
11.土壤有机质包括____________和__________,碳水化合物是后者的主要组成。
12.土壤中的有机酸主要有3个来源,即__________、______________和_____________,因而,通常在_________、____________和_____________的土壤中含量较高。
土壤学题集一、选择题1. 以下哪个因素对土壤的形成起到关键作用?()A. 气候B. 地形C. 生物D. 母质答案:D。
母质是土壤形成的物质基础,为土壤提供了最初的矿物质和养分。
气候、地形和生物等因素在母质的基础上进一步影响土壤的形成。
气候主要影响土壤的水分和温度条件,从而影响土壤的风化、淋溶等过程;地形影响土壤的侵蚀、堆积和排水等;生物则通过其生命活动对土壤进行改造,如植物的根系可以固定土壤、微生物可以分解有机物质等。
但没有母质作为基础,其他因素的作用也难以发挥。
2. 在土壤形成过程中,气候因素主要影响土壤的哪些方面?()A. 质地和结构B. 颜色和酸碱度C. 肥力和保水性D. 风化程度和淋溶作用答案:D。
气候对土壤的形成有着重要影响。
温暖湿润的气候条件下,土壤的风化作用较强,矿物分解速度快,淋溶作用也较为显著,容易导致土壤中的盐基离子流失,使土壤呈酸性。
而在干旱的气候条件下,风化作用较弱,土壤中的盐分积累较多。
A 选项土壤质地和结构主要受母质、生物等因素影响;B 选项土壤颜色主要与土壤中的矿物质和有机质含量有关,酸碱度受气候、生物等多种因素影响;C 选项土壤肥力和保水性主要由土壤中的有机质、矿物质以及土壤结构等决定。
3. 地形对土壤形成的影响主要表现在哪些方面?()A. 决定土壤的质地B. 影响土壤的侵蚀和堆积C. 控制土壤的酸碱度D. 改变土壤的生物活性答案:B。
地形通过影响水流和物质的运移,对土壤的侵蚀和堆积产生重要影响。
在地势较高的地区,土壤容易受到侵蚀,而在低洼地区则容易发生堆积。
A 选项土壤质地主要受母质和风化作用等影响;C 选项土壤酸碱度主要受气候、生物等因素控制;D 选项土壤生物活性主要受土壤环境和生物种类等因素影响。
4. 生物因素在土壤形成中的作用主要包括哪些?()A. 提供土壤矿物质B. 决定土壤的颜色C. 促进土壤的风化D. 增加土壤有机质答案:D。
生物因素在土壤形成中起着关键作用。
土壤学试题及答案土壤学试题及答案土壤学是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象,研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的科学,是农业科学的基础学科之一。
下面小编为大家带来土壤学试题及答案,仅供参考,希望能够帮到大家。
土壤学试题及答案1. 尿素、氯化铵不宜作(追肥).2. 对无结构的挖垫土壤进行改良,最好施用( 堆肥 ).3. 杜鹃、山茶、兰花、凤梨对养分需要属( 少肥 )花卉.4. 土壤腐殖化程度强,其不良后果是导致土壤(养分积累少).5. 当填充物在填补树洞边缘时,填充物应(低于韧皮部 ).6. 施用过多的氮肥,会影响植物对(磷)的吸收.7. 下列常见化学肥料中,(磷酸二氢钾)为复合肥料.8. 下列氮肥中,(硝酸铵)属生理碱性肥料.9. 五星花是茜草科的耐热性花卉,其主要繁殖方法是(播种 ).10. 磷肥有效性降低的主要原因是(流失).11. 下列营养元素中属于大量元素的是(s).12. 土壤微生物中耐酸性较强的是(土壤真菌).13. 为减少磷酸亚铁被土壤固定,可与(泥炭或有机肥)混合施用.14. 根据测定土壤的(电导度),可以大致推断土壤中氮的含量.15. 下列花卉中耐热性最弱的花卉是(欧洲报春)16. 在生态系统的营养循环中,有机质经微生物分解还原转给(非生物成分)而形成循环..17. 露地用地膜覆盖,其土壤属于(非淋溶、非聚积型).18. 下列氮肥中,(尿素)属生理酸性肥料.19. 晚香玉为春植球根,不耐寒,喜温湿气候,其主要用途是(切花).20. 以观花为主的植物,在花芽分化期应多施(磷肥).21. (花叶芋)是以观赏叶片为主的球根花卉.22. 风信子在观赏应用时同中国水仙的类似特点为(水养)23. 植物各种营养元素的有效性与土壤的酸碱度有密切关系,实践证明适合于(磷)的pH值,其他营养元素也是基本足够的.24. 施用锌肥时,如果与(尿素)适宜配合,效果更好.25. 单位体积固体颗粒(不包括孔隙)的干重称(土壤比重).26. 铵态氮肥损失的'主要途径是(流失与挥发).27. 报春花科、报春花属的种类丰富,下列常见的栽培种类中花色最丰富的是(欧洲报春).28. 氮肥施用量过多,会导致植物(徒长 ).29. 豆科绿肥在(盛花至初荚期)翻压人土最为适宜.30. 以下几种介质中持水性能最强的是(木屑 ).31. 土壤内物质和能量存在状况及其被植物利用转化程度称为(土壤肥力).32. 秋海棠科、秋海棠属的花卉种类丰富,其中以观叶为主的是(彩纹秋海棠).33. 以下几种介质中通气性能最好的是(陶粒).34. 上海土壤类型中,分布最广且耕性较好的是(黄泥沙).35. 含有氮、磷、钾三要素两种以上的化学肥料称为复合肥,下列肥料中的(磷酸铵)属于复合肥.36. 大多数园林植物适宜孔隙度的范围是(50-60%).37. 为减少饼肥在腐熟时的臭味和氮的损失,同时增加营养可在饼肥中加入(磷酸亚铁).38. 在下列氮肥中,(硝酸钠)属生理中性肥料.39. 土壤真菌的营养类型为(异养型).。
《土壤环境化学》重点习题及参考答案1.什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。
根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
(1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。
(2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。
南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏,导致晶格中Al3+释放出来,变成代换性Al3+,增加了土壤的潜性酸度,在一定条件下转化为土壤活性酸度,表现为pH值减小,酸度偏高。
2.土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。
土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能:(1)土壤溶液的缓冲性能:土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。
以碳酸及其钠盐为例说明。
向土壤加入盐酸,碳酸钠与它生成中性盐和碳酸,大大抑制了土壤酸度的提高。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2CO3当加入Ca(OH)2时,碳酸与它作用生成难溶碳酸钙,也限制了土壤碱度的变化X围。
H2CO3+ Ca(OH)2CaCO3+2H2O土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质,具有缓冲作用,如氨基酸既有氨基,又有羧基,对酸碱均有缓冲作用。
RCHNH 2COOH+ HClNH 3ClRCHCOOH+ NaOH+ H 2ORCHNH 2COOHRCHNH 2COONa(2)土壤胶体的缓冲作用:土壤胶体吸附有各种阳离子,其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。
对酸缓冲(M -盐基离子):土壤胶体 M +HCl土壤胶体 H +MCl对碱缓冲:土壤胶体 H +MOH土壤胶体 M +H 2OAl 3+对碱的缓冲作用:在pH 小于5的酸性土壤中,土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕,当OH -增多时,Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +,中和OH -:2Al(H 2O)63++2OH -[Al 2(OH)2(H 2O)8]4++4H 2O3.植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么?不同种类的植物对重金属的耐性不同,同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。
土壤学试题及答案一、名词解释(每题2分,共20分)1.土壤肥力:土壤能够持续不断供给植物生长所必需的水、肥、气、热,协调它们之间的矛盾及抵抗不良自然环境的能力。
2. 次生矿物:原生矿物在H2O、CO2、O2生物等作用下,矿物组成、结构、性质发生改变而形成的矿物。
3. 土壤腐殖质:除未分解和半分解动植物残体及微生物体以外的有机物质的总称。
4. 土壤机械组成:土壤中各级土粒所占重量百分数组合。
5. 土壤粘闭现象:土壤在压力和剪力共同作用下,土粒趋向紧密排列,通气孔隙大量减少,毛管及无效孔隙急剧增加,土壤通透性减弱甚至消失的现象。
6. 田间持水量:土壤毛管悬着水达到最大时土壤含水量。
7. 土壤热容量:单位体积或单位重量的土壤每升高1℃所需热量。
8. 土壤比表面:单位质量土壤表面积的大小。
单位m2/g9. 盐基饱和度(BSp):指交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数。
10. 活性酸;土壤溶液中游离的H+表现出来的酸度,用PH表示二、填空题:(每空1分,共12分)1.土壤微生物的营养类型有化能有机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、光能无机营养型。
2.土壤矿质颗粒大小粒级由小到大划分为石砾、砂粒、粉砂粒、粘粒。
3.土壤中的不良结构体种类有块状结构、核状结构、柱状棱柱状结构、片状结构。
三、简答题:(每题6分,共48分)1.简述农业化学派的代表人物及主要观点?答:农业化学土壤学派代表人物:德国土壤学家李比希。
提出三个学说:a) 矿物质营养学说:矿质营养库,植物从中吸收矿质营养b)养分归还学说:吸收矿质营养—肥力下降—归还c)最小养分率:作物产量由其生长所需各种养分中相对含量最少的那种所决定。
2.简述高岭组粘土矿物的主要性质。
答:1:1型非膨胀型粘土矿物,亚热带土壤中多。
华中、华南、西南。
1)1:1型2)无膨胀性,氢键作用0.72nm,膨胀性小于5%3)电荷数量少,同晶替代弱或无,负电荷来源断键,3-15cmol(+)/kg4)胶体性较弱,较其它粘土矿物粗,塑性,粘结性,吸湿性弱。
土壤学复习题及答案一、选择题1. 土壤中有机质的主要来源是:A. 岩石风化B. 植物残体C. 动物排泄物D. 微生物分解答案:B2. 土壤颗粒的大小分类中,黏粒的直径范围是:A. 大于0.002毫米B. 0.002-0.05毫米C. 0.05-2毫米D. 小于0.002毫米答案:D3. 下列哪种土壤质地最适合种植水稻?A. 沙土B. 壤土C. 黏土D. 砂砾土答案:C二、填空题1. 土壤肥力的三大要素包括______、______和______。
答案:水、肥、气2. 土壤中氮素的主要形态有______、______和______。
答案:氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮3. 土壤pH值小于7表示土壤呈______性,大于7表示土壤呈______性。
答案:酸、碱三、判断题1. 土壤中的微生物对有机质的分解起着重要作用。
()答案:√2. 土壤中重金属含量的增加对植物生长是有益的。
()答案:×3. 土壤改良可以通过增加有机质、调节pH值等方法进行。
()答案:√四、简答题1. 简述土壤盐渍化的危害及其防治措施。
答案:土壤盐渍化会导致土壤结构破坏,影响作物生长,降低土壤肥力。
防治措施包括合理灌溉、排水、施用有机肥料、种植耐盐植物等。
2. 描述土壤中水分的来源及其对植物生长的影响。
答案:土壤中水分主要来源于降水和地下水补给。
水分对植物生长至关重要,它参与植物的光合作用、蒸腾作用,同时也是植物吸收养分的介质。
水分过多或过少都会影响植物的正常生长。
五、论述题1. 论述土壤污染的途径及其对环境和人体健康的影响。
答案:土壤污染的途径主要包括工业废弃物排放、农业化肥农药的过量使用、生活垃圾的不当处理等。
土壤污染会对环境造成破坏,影响土壤生态系统的平衡,同时污染物质通过食物链进入人体,可能引发各种健康问题,如重金属中毒、致癌等。
因此,保护土壤环境,减少污染是维护生态平衡和人类健康的重要任务。
《土壤学》在线课程试题库绪论1、水、肥、气、热就是土壤的(肥力)要素2、土壤指覆盖千(地球陆地表面)的疏松层3、土壤圈处千大气圈、水圈、岩石圉与生物圈的(交界面)。
4、提出五大成土因素学说的就是(土壤发生学)学派。
5、土壤在植物生长与农业生产中的作用主要体现在以下那些方面:(四个选项都选。
)稳定与缓冲环境变化生物支撑作用接纳、储存与供应水分储存与供应养分6、土壤的固相由组成。
这个题目输入的时候不小心掉了矿物质,所以答案大家选有机质这个选项。
7没有生物,土壤就不能形成。
✓8、土壤在地球表面就是连续分布的。
x9、土壤的四大肥力因素中,以养分含量多少最重要。
x10、在已开垦的土壤上自然肥力与人工肥力紧密结合在一起,分不出哪就是自然肥力,哪就是人工能力。
✓第一章地质学基础认识矿物1、具有玻璃光泽的矿物就是方解石解理面2、硬度为4的矿物就是萤石3、具有两组解理的矿物就是正长石4、没有解理的矿物就是石英5、具有油脂光泽的就是石英断口6、云母的解理为不完全解理。
x7、方解石属千原生矿物。
x8、晶体石英有六个光滑的晶体表面,所以它有六组解理。
x9、黑云母比臼云母更容易风化。
✓✓10、矿物的颜色有自色、她色与假色之分。
认识岩石1、下列Si02最多的岩石就是开I-Lr LLt4七冈石2、下列岩石中,具有斑状结构的就是流纹岩3、以下变质岩中,片理最不发达的就是板岩4、下列岩石中属千变质岩的就是大理岩5、下列岩石中,具有变晶结构的就是石英岩6、花岗岩就是变质岩x7、板岩属千沉积岩x8、沉积岩在地球陆地表面出露面积最多。
✓9、只有深成的岩浆岩才具有块状构造。
x10、沉积岩主要就是根据它的结构来分类的,因此同一类沉积岩可能其组成的矿物不一定相同。
✓第二章岩石风化与土壤形成判断题:1岩石的风化按作用因素与作用性质的不同,可分为物理风化、化学风化与生物风化三大类,事实上这三者就是联合进行与相互助长的。
✓2、母质的物理性质对形成土壤的土层影响主要表现为:抗物理风化弱则土层薄抗物理风化强则土层厚。
3・4.5.6.7.8. 9.10.11.12._铁体系蛊体系_硫体系—等。
高岭石矿物是1: 1型矿—物,晶层间以一氢—键相连:蒙脱石是2 : J 型矿物,晶层间以分子间引力相连:伊利石是_ 2: 1―型矿物,晶层间以离子_键相连。
一般土壤的有机含量_小_于5%,有机C折算成有机质的经验系数是。
土壤结构体的稳定性包括机械稳定性、水稳性和一生物稳定性_方面。
团粒结构大小为mm,而______________________ mm以下的简称为微团粒。
上面蒸发过程可分为不随土壤含水率改变的稳定蒸发阶段、随含水率下降而蒸发减弱阶段和气体扩散三个阶段。
土壤空气和大气进行交换的机制有质流和_扩散,在一般情况下是以一气体扩散一为主要交换方式。
蚯蚓在土壤肥力的作用有: 改善土壤结构—消灭病: 「分解有机常见的土壤质地种类有—砂土_砂壤_轻壤1 _中壤一 _重壤. —粘土阳离子交换反应的特点有:_可逆反应一遵循等价原则一一遵循质量作用定律戈应迅速_。
土壤氮素的无效化的过程有:一氮素淋失_、一反硝化作用—氨挥发一和矿物固定一土壤耕性主要包括三方面的内容:一耕作的难易—耕作质量的好坏_、生名词解释答案:土壤肥力:在作物生长期间,土壤持续、适时、适量的提供,协调植物生长所需要的扎根条件,水分、空气、养分、热量及无有害物质存在的能力。
同晶置换:在黏土矿物形成过程中,土壤矿物晶体的中心离子被电性相同,半径相近的离子所替代而不改变晶格构造的现象,同晶置换的结果往往是土壤胶体带负电荷。
土壤缓冲容量:使上壤pH值升高或降低1个时,所需要的碱或酸的量。
ESP:即碱化度=Na+交换量/ 土壤阳离子交换量。
土壤质地:土壤中各粒级土粒占土壤重量百分数的范圉。
反硝化作用:在厌气条件下,土壤中的N03•被反硝化细菌还原成N2, NO等的过程土壤质量:在自然或人为生态系统界面内,土壤具有保持水和空气质量,动植物生产持续性以及支持人类生命健康和生活的能力。
高等土壤化学复习题及答案完整版2013(土壤所)讲解土壤化学复习题(2009年1月)1.请分别列出两种以上土壤中常见的原生矿物、粘土矿物、粘粒中的氧化物、含钾矿物?原生矿物:岩石经过物理风化形成的矿物常见的有石英、长石、云母、辉石。
粘土矿物:<2μm的矿物,含水的铁、镁、铝层状硅酸盐矿物,有高岭石、蒙脱石、伊利石。
粘粒矿物:<2μm的矿物,主要是次生的,也有原生的,氧化物有水铝石、针铁矿、褐铁矿。
含钾矿物:土壤中含钾矿物的总称,有钾长石、微长石、黑云母、白云母、伊利石、蛭石。
2.简单描述土壤中1:1型、2:1型、2:1:1型层状硅酸盐矿物的晶体结构特征,并列出其代表性矿物?答:1)1:1型层状硅酸盐矿物由1个硅片和1个铝片构成。
单元晶层有上下两个不同的层面,一个是硅氧四面体片底部具有复三角网孔的氧原子面,另一个是八面体片底部的氢氧原子面。
单元晶层之间通过氢键连接。
代表性矿物有高岭石、埃洛石。
2)2:1型层状硅酸盐矿物由2个硅片夹1个铝片构成。
单元晶层由两片硅氧四面体片中间夹一片铝(镁)氧八面体片组合而成,两片四面体片的顶端氧都朝向中间的八面体片。
单元晶层的上下两面均为四面体片底部具有复三角网孔的氧原子面,单元晶层之间通过静电或van der Waals键结合。
代表性矿物有蒙脱石、拜来石、绿脱石。
3)2:1:1型单位晶层在2:1型单位晶层的基础上多了一个八面体水镁片或水铝片。
由两个硅片、1个铝片和一个镁片(或铝片)构成。
代表性矿物有绿泥石。
3.简单叙述我国受气候影响的主要地带性土壤中主要粘土矿物的空间分布演变特征?1.水云母区包括新疆、内蒙古高原西部、柴达木盆地、青藏高原大部。
土壤粘土矿物以水云母为主,其次是蒙脱石和绿泥石。
2.水云母-蒙蛭石区包括内蒙古高原东部、大小兴安岭、长白山地和东北平原大部分。
土壤粘粒中蒙脱石明显增多。
3.水云母—蛭石区包括青藏高原东北边缘山地、黄土高原和华北平原。
土壤化學題庫1. Explain how layer charge influences the following layer silicateproperties:(a) Interlayer bonds(b) Crystal size(c) Swelling(d) Surface area(e) c spacing(f) Exchangeability of adsorbed cations2. Write the half-unit-cell formula for a montmorillonite mineral with alayer charge of 0.3, with 90% of the substitution in the octahedral layer( Mg2+ for Al3+ ) and 10% of the substitution in the tetrahedral layer( Al3+ for Si4+ ). The saturating cation is Na+. Draw a diagram of thismineral, indicating the position of Mg2+, Al3+, Si4+ and Na+ ?3. What is meant by the zero point of charge? What are the functionalgroups responsible for pH-dependent charge in soil?4. An acidic pesticide of pK 5 is being applied to soils of a given region.Would leaching be greatest for soils of(a) pH > 5 ?(b) pH 6 to 8 ?(c) pH < 5 ?Why?5. A soil of pH 5.5 retains 60 mmol(+) kg-1 of exchangeable bases and hasa CEC at pH 7 of 80 mmol(+) kg-1 :(a) What is its percent base solution?(b) What is its approximate CEC at pH 5.5?6. An irrigation water contains 750 mg L-1 soluble salts. If used at anaverage leaching fraction of 0.15, what would be the average EC of thedrainage water leaving the bottom of the crop root zone?7. A 30-cm depth of surface soil contains 28% exchangeable sodium andhas a CEC of 150 mmol(+) kg-1. How many tonnes per hectare of sulfur will be required to lower its ESP to 5% ?8. A vermiculite surface soil has the ability to fix 25 mmol kg-1of K+ orNH4+. What rate of (NH4)2SO4 or KCl fertilizer (in kg ha-1) would be require to saturate this fixation capacity for a 30-cm depth of soil?9. For a CEC procedure that uses Na+ as the index cation, H2O/ethanol asthe wash solvent, and Mg2+ as the displacing cation, discuss the effect of each of the following on CEC measurements:(a) Hydrolysis due to excess washing(b) Presence of large amounts of lime or gypsum in the soil(c) Incomplete index-cation saturation(d) Precipitation of an insoluble Na+ salt in the ethanol(e) Incomplete removal of the index cation by Mg2+10. To calculate b(maximum amount of adsorbate) and K(affinity constant) ofa pesticide with Langmuir equation from the data : Each 25 mL 20, 40,60, 80, 100 mg/L respectively add to each 0.5 gm soil, and final solution cocentration respectively is 0.4, 2, 20, 35, 50 mg/L.11. What kinds of function groups or segments contribute to thehydrophobicity of soil organic matters? What are the hydrophilic function groups in soil organic matter? Which function groups are the hard Lewis bases and which ones are the soft Lewis bases?12. For Ca2+, Mg2+, K+, P5+, Si4+, or other selected chemical elements, traceall the possible pathways that the ion might follow from its state in igneous rock through soils to its most stable state at the earth’s surface?13. How are Fe(III) and Al(III) reactions both different and similar in soils?Which transition metals are essential to (a) Plants? (b) Animals?14. If K+ is release both from “fixed” forms and by weathering during thegrowing season, why is exchangeable K+, as determined by a single extraction, well correlated with the soil’s K-supplying power?15. What are Gapon equation and Vanselow equation? What’s difference oftheir explaining cation exchange and exchange coefficient on the surface of soil colloids?16. A 10 gm Na+-saturated montmorillonite (CEC = 100 cmol c/kg) is mixed with1.0 liter of water containing 10 ppm Na+ and 10 ppm K+ as the only cations. ifthe exchange equation K = [E x K+][Na+]/[E x Na+][K+] = 2.0 can be accepted as valid for this system, calculate the equilibrium concentrations of Na+ and K+ in solution?17. Narrate the developed process of DDL theories from Helmholtz toGouy-Chapman to Stern, and explain their differences and suitability on the adsorption of ions.18. A sample of pure goethite, FeOOH, with a PZC of 7.5, is suspended in 10-3MNaCl. The pH is adjusted to 5.0 with acid. What would be the effect of increasing the NaCl concentration to 10-2 M on (a) solution pH (b) CEC and AEC (c) net surface charge?19. Explain the mechanisms of buffer reactions of soils with acids, and describevarious forms of acid in the soils?20. A mineral soil with pH 5 retains 7 cmol c/kg of exchangeable bases and 1cmol c/kg of exchangeable Al3+ . The CEC is 10 cmol c/kg at pH 7. Try to answer the questions: (a) What is the percent base saturation at pH 5.0? (b) What fraction of the total acidity at pH 5 is nonexchangeable? (c) What is the approximate lime requirement ( metric tons/ ha) of surface soil (15 cm depth and B.D. = 1.33 gm/cm3)?21.What is Jackson’s “Frayed-edge” theory during the weathering of micaminerals? Describe the proposed K-release processes and explain the difference of released mechanism between native K and Fixed K?22. What are the kinetic considerations (limitations) in applying Lindsay’sphosphate-phase diagram? Make mathematical calculations of (H2PO4-) for dica-phosphate (CaHPO4) at pH 7, pK = 6.66 and (Ca2+) = 0.005.23. Describe reduction reaction sequence and E h in waterlogged soils, explain thedifference of electrode current for Fe3+-Fe2+ redox pair between [Fe3+]=[Fe2+]=10-3 M and [Fe3+]=[Fe2+]=10-4 M at pH 2 in water with measurement of the platinum electrode potential.24. Explain clearly chemisorption and precipitation of inorganic ions, and describea bonding mechanism that would explain Cu2+, Cd2+ and Pb2+ showingenhanced adsorption on Al hydroxide after the surface has adsorbed phosphate?25. The logarithm of the association constants, logK1M, for selected trace metalswith acetate and ethylenediamine at 25℃are give below:Metal Acetate EthylenediamineNi2+ 1.43 7.32Cu2+ 2.22 10.48Zn2+ 1.57 5.66Cd2+ 1.93 5.41(a) Why do all of these metals, regardless of electronic propertiesand size, complex much more strongly with ethylenediaminethan with acetate?(b) Why does Cu2+ complex most strongly with both ligands,particularly in the case of ethylenediamine?(c) Which metal shows the largest relative preference forethylenediamine over acetate? Why?26. Soils of arid climates commonly contain smectite minerals with Na+ as apredominant exchange cation, yet Ca2+ can be present in the form of CaCO3.Explain this separation of Ca2+ and Na+ into separate solid phases. Explain the pH change if Na+-saturated smectite is added to a suspension of CaCO3, the pH is observed to rise from about 8 to 10 or higher.27. Substitution of electron withdrawing groups such as Cl or NO2 on the aromaticring of phenols has the effect of lowering the pK a. Explain how the sorption characteristics of pentachlorophenol(PCP) would differ from those of phenol(a) at low soil pH (b) at high soil pH. (PCP is much less soluble in water thanphenol).28. Suppose that 1.0 gm of a clay is equilibrated with 100 mL of 10-4 M methyleneblue. After equilibration, the solution concentration is only 0.6×10-4 M. The experiment is then repeated using 2.0 gm of clay in 100 mL of 10-4 M methylene blue, and this time the final concentration is 0.4×10-4 M. If the Langmuir equation describes methylene blue adsorption, calculate the specificsurface area of the clay in square meters per gram. Assume that each adsorbate molecule occupies 65 Å2 on the surface.29. Why should hydrated alkali and alkali earth cations deprotonate at extremelyhigh pH values in soil environment? Does the deprotonation of these cations occur in nature?30. What are the weathering mechanisms as the rocks exposed to water, O2, andCO2?31. The dissociation of H4SiO4 follows the equation described below,H4SiO4 + H2O = H3SiO4- + H3O-The pK a of H4SiO4 is around 9.71. What is the activity ration of H3SiO4- to H4SiO4 at pH of 5.71?32. Differentiate complex ion and ion pair in a soil solution system.33. What is the ionic strength of a solution? Calculate the ionic strength of areaction solution controlled by 0.01 M CaCl234. Prove that 1 mmho cm-1 = ds m-1. Convert the conductance limit of 750 μmho cm-1 for the standard of irrigation water quality to the quantity expressed by SI unit.35. What are ionic potential and its usage of a cation? What are some chemicalbehavior of K+ and Mg2+ in soil and the related environment not accounted for their ionic potential?36. What is the fate of Na+, K+, Ca2+ and Mg2+ in the soil profile in the regions oflimited rainfall?37. Draw a soil profile to represent the soil development under moderatelyweathered condition. Explain the reasons for the formation of the sequence for various acidic and basic zones through the soil profile.38. What is the ionic strength of a solution containing 0.015 M Ca2+, 0.05 M Na+,0.030M Cl-, 0.02M SO42-, and 0.01 M HCO3-?39. Describe the stepwise process of changes in water when an ion enters anaqueous solution. What are the two major characteristics of an ion that govern the ion’s interaction with water?40. Why do highly weathered soils, such as Oxisols or Ferrasols, contain highamounts of iron, aluminum, titanium, and manganese oxides?。